从现代战场电磁环境的内涵入手, 以雷达和雷达对抗装备形成的电磁信号为例, 分析了战场电磁环境的特点及其对作战的影响。针对雷达遭遇的电磁困扰, 厘清了装备互扰和雷达面临的电磁进攻等方面的原因。为了展现制约战场电磁博弈的复杂多元要素, 总结了远距离支援干扰、随队掩护干扰、自卫干扰、一次性投放干扰和反辐射等典型雷达对抗战术的特点, 研究了各种干扰样式的战术使用方法, 归纳了频率捷变、脉冲压缩、旁瓣抑制和自动频率选择等若干有效的雷达抗干扰技术。最后, 指出了雷达与电子对抗装备之间技术互动的极端重要性。

S1000D是编辑交互式电子技术手册(IETM)的标准, 其含有25类数据模块。针对S1000D中各数据模块编辑时所存在的数据难获取、人工编辑工作量大、编辑效率低等问题, 提出一种MIL-STD-1388-2B和S1000D的数据映射方法, 建立了基于多线程的数据映射过程, 着重介绍了单个数据模块映射线程, 在该线程中应用了模糊综合评价法来自动确定与S1000D数据模块数据项相关度最大的映射数据源, 并从MIL-STD-1388-2B的SAR数据库中提取相应数据项, 提高了S1000D中各数据模块的生成效率和数据的准确性, 为IETM的生成提供了强有力的材料支持。

为了解目前网络设备的测试方法和研究重点, 提高指挥控制系统网络设备的保障能力, 在总结目前网络设备中交换机和路由器的测试模式、测试标准与规范、测试技术性能指标与方法及研究现状的基础上, 指出了网络设备测试技术的发展方向。对于研究网络设备的测试技术、测试方法具有重要的指导意义。

不确定环境下多无人机空战决策问题已成为无人机作战系统的一个重要研究课题。首先通过分析无人机空战态势信息的不确定性, 建立模糊信息下的多无人机动态博弈的作战优势函数; 将动态扩展式博弈转化成静态策略式博弈, 构建基于模糊信息的双方博弈的支付矩阵。将模糊结构元方法和粒子群算法相结合, 给出模糊信息下动态博弈的混合战略的纳什均衡求解方法。最后通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。

传统的红外探测距离模型主要用于地面目标的检测, 载机飞行高度也比较低。在凝视型红外热探测器的基础上, 对临近空间的大气环境进行了详细分析, 建立了背景辐射模型。在此基础上提出了临近空间飞行器的红外探测距离模型, 对红外波段适用范围进行了讨论。计算结果表明, 在临近空间环境下, 红外波段都有较好的探测结果, 在短波下探测时, 背景辐射对其探测结果影响很大。

作战行动过程设计是网络化条件下建立高效指控组织体系中的重要环节, 对组织的高效运行具有重要意义。针对已知先验信息条件下, 如何在动态战场环境下快速寻找最优行动过程问题, 结合动态贝叶斯网和学习型遗传算法(LGA), 构建了基于DBNs的C2组织行动过程问题的数学模型。将先验信息与条件概率表(CPT)相结合, 运用LGA算法寻找最优行动过程。通过仿真实验验证了具有先验知识条件下基于DBNs的行动过程模型以及模型求解方法的可行性和有效性。

基于高灵敏度的中波和长波制冷焦平面探测器, 搭建了红外偏振成像系统, 针对特定场景中的典型目标, 开展了红外偏振试验,获得了有效的试验数据, 并对图像进行了定性分析和定量评价。对比研究表明: 长波红外偏振成像易受水汽干扰, 但图像的平均灰度和平均梯度指标高; 中波红外偏振成像抗云干扰和观测人工防伪网能力强, 图像标准方差比较高。根据中长波红外偏振成像的特性, 在实际应用中可以按需要进行波段选择。

针对分布式多传感器网络信息融合估计问题, 提出一种快速一致性算法。首先, 对图论知识、多智能体平均一致性算法以及加权矩阵进行描述; 其次, 利用LMS原理以及本地节点与邻居节点的估计误差定义代价函数, 并利用其对加权矩阵进行更新, 得到快速一致性算法, 同时简要介绍了参数选取问题; 最后, 对常用加权矩阵进行仿真实验。结果表明, 快速一致性算法能够提高一致性的收敛速度, 在传感器网络连通度较低时效果明显。

针对低空自由飞行的临时机动性, 基于Paielli算法中冲突概率的思想, 提出一种适用于低空飞行的飞机冲突探测算法。算法考虑空间精度要求, 加入时间维度, 使Paielli算法中的扩展冲突域在相对运动方向上的不定积分变成与冲突时间相对应的有确定上下限的定积分, 冲突的概率转化为对应于某一时刻的冲突域与联合航迹误差的交叉体积的积分。通过Cholesky分解和矩阵旋转等方式, 实现了冲突概率模型的量化求解, 能更准确地预测冲突发生的概率。

根据红外烟幕的遮蔽原理, 结合红外烟幕消光模型和扩散模型建立红外烟幕三维空间的透过率模型。针对传统烟幕遮蔽效果仿真方法的局限性, 提出一种三维空间透过率的仿真方法,并对其进行数值计算与仿真验证。研究结果表明, 探测器观察到的目标图像是多层透过率叠加的结果, 遮蔽效果优于传统方法, 对工程应用更具意义。

复合制导空空导弹在中末制导交接班时的导引头截获概率是全弹设计的核心, 是总体设计时需解决的关键问题。研究了数据链传输信息误差对红外型空空导弹发射后截获概率的影响; 结果表明, 数据链传输信息误差对导弹截获性能有较大影响。研究结果对发射后截获导弹设计具有参考价值。

针对机动目标, 采用滑模变结构方法, 设计了一种基于零控脱靶量的末制导律。首先, 根据弹目运动方程建立了系统模型; 其次, 选取零控脱靶量作为滑模切换面, 利用指数趋近律和模糊控制法推导了俯仰通道的末制导律; 最后, 对蛇形机动目标进行了弹道仿真, 验证了所设计制导律的可行性和有效性。另外, 仿真结果还表明, 在解决滑模制导律中的颤振问题、缩短剩余飞行时间等方面, 加入模糊控制环节的方法比用饱和函数代替符号函数的方法更加行之有效, 具有更强的鲁棒性。

提出了一种基于导航姿态角信息的寻北新方法, 推导了单位置和双位置寻北时的载体方位角计算公式, 并通过仿真验证了方法的有效性。方位角计算公式较为简洁, 不依赖于当地纬度和地球自转角速度。

针对**航空自组网中实时通信对时延、传输可靠性的要求, 提出了一种基于突发技术的多信道MAC协议——BT-MAC。采用多信道、突发技术和异步跳频机制, 有效减少了分组端到端时延, 同时使系统具有一定的抗干扰能力。仿真结果表明, 理论分析与仿真值基本一致, 与TDMA协议相比较, 时延性能明显更优。

综合模块化航空电子(IMA)是当前机载航空电子体系结构发展的最高阶段, 对高速数字传输交换阵列在其中的位置和作用、及相关的关键技术进行了讨论, 最后提出了一种高速数字传输交换阵列的实现方案, 测试结果表明,该方案实现了稳定可靠的数据传输和交换。

研究机载设备异常数据的判别及修正问题, 提出了改进多项式外推拟合算法, 并在FPGA中对GPS和AHRS数据中的异常值进行判别和修正。根据机载数据的统计特性计算各物理量的标准差, 对多项式外推拟合算法进行改进, 简化了乘除法运算的硬件实现方式, 使之适合并行工作方式的FPGA进行异常值快速判断和处理。飞行试验数据处理结果表明, 该方法能够有效地判别、修正异常值, 满足飞行试验要求。

基于亥姆霍兹线圈产生均匀磁场的特性, 绕制了三轴亥姆霍兹线圈, 通过改变3组线圈通电电流大小, 分别产生3个正交方向的磁场, 模拟地磁场强度, 为地磁导航系统的半实物仿真实验提供地磁场环境。同时,就地磁导航半实物仿真的需求, 对地磁场模拟生成装置进行了可重复性和线性度验证实验、响应速度测量实验、均匀性验证实验和稳定性验证实验, 并建立了装置的输入输出模型, 验证了装置的各项指标符合实验室需求。

针对无人作战飞机自主攻击过程高精度、大迎角以及飞行状态快速变化等飞行控制需求, 采用反步控制设计非线性控制器。依据飞行器六自由度方程建立非线性控制模型, 利用奇异摄动原理将速度控制器和姿态控制器设计分离开, 分别利用反步控制原理设计控制器, 采用一阶指令滤波器克服传统反步法带来的“微分爆炸”问题, 最后依据Lyapunov稳定原理证明了控制系统跟踪误差渐近趋近于零。仿真结果表明, 非线性控制器在输入参考信号发生剧烈变化时仍能够实现高精度跟踪控制。

现代平流层飞艇要求飞艇能够安全、平稳地抵达平流层目标高度。首先分析了平流层飞艇高度控制与压差控制的关系, 然后针对平流层飞艇的特点提出了一种前馈式高度控制的方法。仿真结果表明,前馈式高度控制器具有一定的局限性, 不能同时满足高度和压差的控制目标。为此,提出了压差控制器以及两种解决高度控制器与压差控制器融合问题的方案, 最后的仿真结果表明, 限制高度控制权限的方案能保证飞艇安全平稳地到达目标高度。

目前, 美国F-22已经列装、F-35即将装备, 俄罗斯等航空大国紧随其后, 正在加紧第五代战斗机的研制。美国为了牢牢把握绝对制空权, 其第六代战斗机的研发已经悄然起步, 2030年前后空中优势的争夺战已经打响。从美军战略构想出发, 研究美军发展第六代战斗机的动因, 梳理美空军六代机的研究进展, 系统描述了目前美空军对六代机的能力需求和相关技术支撑。

为了满足无人机着舰的高精度需求, 提高对航母运动的预报精度, 研究了甲板运动预估技术。利用有理形式的成型滤波器引入白噪声作为系统输入, 以拟合航母俯仰运动, 运用卡尔曼滤波理论对航母甲板的俯仰运动进行了预估; 并在此基础上, 结合对甲板升沉及横滚运动的预估结果, 实现对理想着舰点垂向运动的预估。仿真结果表明, 能够有效将航母甲板的俯仰运动及理想着舰点垂向运动提前3秒预报, 对提高着舰安全性有着重要意义。

在传统的红外目标建模方案基础上进行创新, 提出了新型舰船目标红外建模方案, 使用分析几何关系, 重新构造的方法即可快速高效地建立模型, 并将方案进行扩展, 用于红外对抗场景仿真和战局推演, 在此基础上, 进一步对舰船的红外隐身效果、航迹规划、规避机动进行仿真,进而对红外仿真效果进行了有效性分析。结果表明, 该建模方案具有较高精度, 效果良好。

迄今为止, SDRAM存储器的扩容完全依赖于半导体工艺水平的升级, 而提速取决于对时钟的利用方式。DDR3 SDRAM已达8倍速率, 再提速已很困难。提出一种新型串行访问的SDDR存储器结构和片内串行只写总线, 将DDR存储器封装成消息连接的构件, 将访问存储器的命令、地址和数据等信息打成消息报包, 经片内串行只写总线与构件化的DDR存储器交换信息。SDDR存储器减少了引脚, 连接简单并且抗干扰能力强、可靠性高, 易于扩容和进一步提升时钟速率, 具有明显的实用前景。